Die Herausforderung
Zusammenfassung
L3Harris möchte seinen aktuellen Produktionsplan und seine Kapazität für den bevorstehenden Produktionsstart von Tech Refresh 3 (TR3) bewerten. Das Simulationsteam soll insbesondere den Ressourcenplan bewerten, Engpässe ermitteln und die Fähigkeit des Programms zur Einhaltung des Vertragszeitplans vorhersagen. Die Simulation deckt jede der 3 Produktlinien innerhalb von TR3 ab.
1. Einführung
L3Harris möchte seinen aktuellen Produktionsplan und seine Kapazität für den bevorstehenden Produktionsstart von Tech Refresh 3 (TR3) bewerten. Insbesondere möchte das Simulationsteam den Ressourcenplan bewerten, Engpässe ermitteln und die Fähigkeit des Programms zur Einhaltung des Vertragszeitplans vorhersagen. Die Simulation deckt jede der 3 Produktlinien innerhalb von TR3 ab.
Die Lösung
2. Modell und Lösung
Die Simulation wurde in zwei verschiedenen Teilen entwickelt: Circuit Card Assembly (CCA) und Module/Top-Level. Dieser Ansatz ermöglicht eine hohe Transparenz und Analysefähigkeit für jeden der beiden Prozesse separat. Beide Modelle verwenden den aktuellen MRP-Zeitplan (Material Requirements Planning).
Die CCA-Simulation beginnt im Bereich der Oberflächenmontage (SMT) und umfasst Waschen, Backen, Selektivlöten, manuelle/Offline-Bestückung, verschiedene Ruggedization-Schritte und den Test integrierter Schaltungen. Das Modell berücksichtigt den Zeitplan und die Mengen jeder Charge gemäß dem MRP-Plan. Tatsächliche Leistungsdaten aus der SMT-Bestückung werden einbezogen, darunter die Gesamtlaufzeit des Auftrags, die Bestückungszeit jedes CCA und die Umrüstzeit. Darüber hinaus wurden Malabar-Fehlerdaten verwendet, um die Ausbringungsleistung beim ersten Durchgang und die gemessene Durchlaufzeit zur Korrektur dieser Fehler genau wiederzugeben.
Die Top-Level-Simulation umfasst den Bauprozess von Modulen, Behältern, Kassetten und Chassis sowie die erforderlichen Testprozesse. Die Teile werden in verschiedenen Schritten kombiniert, um diese Top-Level-Produkte herzustellen. Die Batching-Logik ermöglicht es, dass die Teile je nach Teiletyp bestimmte Losgrößen annehmen. Die Ausfallraten werden an verschiedenen Punkten des Testprozesses granular aufgeschlüsselt, um mögliche Unterschiede zwischen Produktlinien und spezifischen Tests genau untersuchen zu können. Modelle der Leiterplatten und Baugruppen werden als Debugging-Tools verwendet, um CCAs und die zugehörigen Top-Level-Baugruppen innerhalb der Simulation schnell zu identifizieren.
Eine Reihe von Was-wäre-wenn-Szenarien wurde simuliert, indem kontrollierbare Eigenschaften geändert wurden, um die Auswirkungen auf Leistungsmessungen und Schlüsselindikatoren zu bewerten. Das CCA-Modell kann zum Beispiel die Nutzung eines
So kann das CCA-Modell beispielsweise die Nutzung eines Supermarkts nach der SMT ein- oder ausschließen, die Ausbeute beim ersten Durchlauf anpassen, die geschätzten Zykluszeiten verringern oder die Annahmen für die Mindestbeladungsmengen in der Parylene-Beschichtungsanlage ändern. Für die Top-Level-Simulation können Buchanan-, Candanoza- und Iturriaga-Akzeptanzniveaus zusammen mit den wichtigsten Verarbeitungs- und Nacharbeitszeiten manipuliert werden. Wir können dann die Auswirkungen der einzelnen Szenarien auf Kennzahlen wie Ressourcenauslastung, durchschnittliche Wartezeit eines CCAs auf die Verarbeitung, Gesamtdurchlaufzeit jedes CCAs durch das System, Work-in-Process-Mengen und Fertigstellungstermine für CCAs und fertige Top-Level-Baugruppen vergleichen.
3. Ergebnisse
Durch die Erstellung verschiedener individuell gestalteter Excel-Tabellen können die Ergebnisse von Simulationsexperimenten schnell eingegeben werden, um präsentationsfähige Kennzahlen für die Entscheidungsfindung der Manager zu generieren. Ein spezielles Tabellenblatt für die Auslastung nimmt die Standard-Experimentierergebnisse auf und liefert die Auslastung verschiedener menschlicher und maschineller Ressourcen in der Produktion. Durch den Vergleich mit heuristischen Schwellenwerten für die Auslastung können wir Engpässe und überbeanspruchte Ressourcen identifizieren. Durch den Export von Fertigstellungsterminen für verschiedene Teile nach Excel innerhalb von Simio konnte das Team außerdem eine Tabelle mit den Fertigstellungsterminen erstellen, in der alle in jedem Monat fertiggestellten Teile aufgeführt sind. Durch den Vergleich mit der Anzahl der in einem bestimmten Monat fälligen Teile können wir schnell beurteilen, ob wir die internen Fristen einhalten können. Die Tabelle kennzeichnet dann Punkte mit einem Sicherheitsbestand von Null in gelb und Punkte mit verpasstem Bedarf in rot. Auf dieser Grundlage kann der Produktionsfreigabeplan optimiert werden, um die Wahrscheinlichkeit einer verpassten Nachfrage zu verringern. Die Tabelle gibt auch Aufschluss über die Auslastung der Ebenen, um den Ressourcenbedarf zu glätten.
Die Auswirkungen auf das Unternehmen
4. Team
Der CCA-Teil des Modells wird von Ryan Hines, e3 Lead for Mission Avionics, entwickelt. Der Modul-/Top-Level-Teil wird von Oscar Candanoza, TR3 Senior Manufacturing Engineer, entwickelt. Die Entwicklung beider Modelle wird von der Simulationsexpertin Patricia Buchanan PhD (ehemalige L3Harris-Mitarbeiterin und derzeitige Professorin an der University of Washington) und dem Praktikanten Ivan Iturriaga aus der Fertigungstechnik unterstützt und vom technischen Direktor Pete Diskin gefördert.